KR20000057346A - 향상된 시력을 제공하는 콘택트 렌즈 - Google Patents
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Abstract
최적의 시력을 가지는 콘택트 렌즈를 얻는 방법은 콘택트 렌즈의 전면 또는 후면에 약 0.3 내지 2.0의 범위의 형상 계수를 가지는 원추 섹션을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 형상 계수값은 중앙 광학부에서의 구면 수차를 -0.2 디옵터 내지 약 -0.6 디옵터 범위 이내의 값으로, 그리고 최적의 시력을 제공하는 값으로 조절할 수 있도록 선택된다.
Description
근시(근시안) 또는 원시(원시안) 교정용 콘택트 렌즈는 렌즈에 대한 네가티브 또는 포지티브 구면 교정〔"도수 교정(power correction)"이라고도 지칭됨〕을 행하는 중앙 광학부를 구비한다. 이 중앙 광학부 둘레의 영역은 주로 피팅을 위해서 마련된다. "구면 콘택트 렌즈(spherical contact lense)"라는 용어는 난시를 교정하기 위해 원주 교정(cylindrical correction)을 가하도록 환상 표면(toroidal surface)을 가지는 렌즈와 구별되는 구면 또는 거의 구면인 표면을 가지는 근시 또는 원시 교정용 콘택트 렌즈를 지칭하는 데 자주 이용된다. 그러나, 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 구면의 전면 또는 후면이 적절한 시력을 제공할지라도, 이 렌즈에는 그것의 형상 때문에 구면 수차(spherical aberration)가 발생될 수 있다. 구면 수차를 교정하는 데 이용되는 한 가지 방식으로는 렌즈 표면을 비구면으로 하여 구면 수차를 제거하는 것이 있다.
본 발명은 콘택트 렌즈의 시력을 개선하고, 또 시력을 최적화하는 콘택트 렌즈 구조를 결정하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 콘택트 렌즈의 개략적인 단면도.
본 발명은 향상된 시력을 가지는 콘택트 렌즈를 얻는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 콘택트 렌즈의 전면 또는 후면 중 어느 하나 이상에 약 0.3 내지 2.0 사이의 형상 계수값을 가지는 원추 섹션을 마련하는 단계를 포함하며, 상기 형상 계수값은 중앙 광학부에서의 구면 수차를 약 -0.2 디옵터 내지 약 -0.6 디옵터 범위 내의 값으로, 그리고 시력을 향상시키는 값으로 조절하도록 선택된다.
여러 실시예에 따르면, 본 발명은 특정한 콘택트 렌즈 설계시에 약 -0.2 내지 -0.6 디옵터 범위 내의 구면 수차값과 원추 섹션의 형상 계수를 상호 관련시키는 단계와, 그 다음에 시력을 향상시키는 관련 형상 계수와 구면 수차값을 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 형상 계수값은 중앙 광학부에서의 구면 수차를 약 -0.2 내지 약 -0.6 디옵터 범위 내의 값으로, 그리고 소정의 렌즈 설계 또는 렌즈 도수에 대하여 시력을 최적화하는 값으로 조절하도록 선택된다.
다른 실시예에 따르면, 본 발명은 각기 상이하게 도수 교정되는 일련의 콘택트 렌즈 각각에 대해 최적의 시력을 가지는 콘택트 렌즈를 제공하는 것에 관한 것이다. 이러한 일련의 렌즈 각각에 대하여, 원추 섹션의 형상 계수는 약 -0.2 내지 -0.6 디옵터 범위에 걸친 구면 수차값과 상호 관련되며, 일련의 콘택트 렌즈 각각에 대해서 구면 수차값과 최적의 시력을 제공하는 관련 형상 계수가 결정된다.
도 1에 있어서, 콘택트 렌즈(1)는 가장자리(4)에서 결합되는 후면(2, 또는 뒷면)과 전면(3, 또는 앞면)을 구비한다. 후면(2)은 중앙부(21)와 둘레부(22)로 구성된다. 전면(3)은 전면의 중앙 부분(33)을 가로질러 연장하는 중앙부(31) 〔"전면 파워 커브"라고도 또한 지칭되는 중앙부(31)를 형성하는 만곡부〕를 구비한다. 전면은 단일 커브로 형성될 수 있으며, 또는 도면에 도시된 바와 같이 둘레부(32) 〔"전면 캐리어 커브"라고도 지칭되는 둘레부(32)를 형성하는 만곡부〕를 포함할 수도 있다. 종래 기술에 공지된 바와 같이, 전면의 중앙부(31)와 후면의 중앙부(21)는 합체되어 광학부를 형성하여 렌즈에 소정의 굴절 교정(refractive correction)을 제공한다.
일반적으로, 콘택트 렌즈는 전면에서 약 12㎜ 내지 약 17㎜, 특히 약 13㎜ 내지 15㎜의 렌즈 직경(5)을 가진다. 일반적으로, 중앙부(21)는 약 5㎜ 내지 약 15㎜, 특히 약 6 내지 약 12㎜의 현(弦) 직경(23, chordal diameter)을 가진다. 일반적으로, 둘레부(22)는 렌즈의 가장자리로부터 렌즈의 중앙을 향하여 약 2.0 내지 약 12.0㎜, 바람직하게는 2.0 내지 8.0㎜ 연장한다.
종래 기술에 공지된 바와 같이, 균등 베이스 커브는 렌즈 직경(5)과 구면의 깊이(6)에 의하여 한정되며, 수학적으로는 다음과 같이 표현될 수 있다.
여기서, R은 베이스 커브의 곡률 반경(또한 "균등 베이스 커브"라고도 지칭됨)
S는 구면의 깊이(렌즈 높이 전체- 중심 두께)
D는 직경
균등 베이스 커브는 일반적으로 약 7.5 내지 9.5㎜, 보다 일반적으로는 약 8.0 내지 9.2㎜ 연장한다.
원추형 섹션(또는 회전의 제2차면)의 휘어짐은 다음의 공지된 방정식으로 표현된다.
여기서, x는 정점으로부터의 반경 방향 거리
c는 1/R이며, R은 베이스 커브의 곡률 반경
는 형상 계수(또는 1-e2이며, 여기서 e는 편심률)
가 1인 경우, 원추부는 구이다.인 경우, 원추부는 타원이다.인 경우, 원추부는 네가티브 편심률에 기인하여 가파른 표면을 가지는 타원이다.
전술한 바와 같이, 렌즈의 형상에 기인하여 렌즈에 구면 수차가 발생될 수 있다. 종래의 방법이 구면 수차를 교정하기 위해 렌즈 표면을 거칠게하여 구면 수차를 감소시키거나 또는 제거하려 시도한 반면에, 본 발명의 목적은 렌즈의 구면 수차를 시력을 향상시키는 값으로 조절하는 것이다.
본 발명은 몇가지 결과를 기초로 한다.
"마이너스 도수 수차(minus power aberration)"를 가지는 렌즈가 "플러스 도수 수차(plus power aberration)"를 가지는 경우보다 양호한 시력을 제공한다는 것을 알게 되었다.
수차의 경향은 광학부 내의 2개의 다른 직경에서 렌즈의 도수를 측정함으로써 결정된다. 도수 측정치가 작은 직경에서보다 큰 직경에서 더욱 마이너스인 경우(즉, 높은 마이너스값 또는 낮은 플러스값), 수차의 경향은 "마이너스 도수 수차"로 지칭된다. 도수 측정치가 작은 직경에서보다 큰 직경에서 더욱 플러스인 경우(즉, 낮은 마이너스값 또는 높은 플러스값), 수차의 경향은 "플러스 도수 수차"로 지칭된다. 2개의 직경에서의 도수 측정치는 상업적으로 판매되는 렌즈 측정 기구를 이용하여 이루어질 수 있으며, 일예로는 이스라엘의 아라바 디.엔에 소재하는 로트렉스 옵틱스라는 회사로부터 제품명 ConTest로 판매되는 측정 게이지가 있다. 이하의 표 1에 기재된 측정치는 광학부 내에서 4㎜와 6㎜의 직경에서 측정된 것이다 .
| 렌즈 도수 | 전면 형상 계수 | 후면형상 계수 | 렌즈 수차 | 전면 형상 계수 | 후면형상 계수 | 렌즈 수차 |
| -9.00 | 1.00 | 1.00 | -0.65 | 1.20 | 1.00 | -0.49 |
| -8.50 | 1.00 | 1.00 | -0.61 | 1.20 | 1.00 | -0.45 |
| -8.00 | 1.00 | 1.00 | -0.58 | 1.20 | 1.00 | -0.41 |
| -7.50 | 1.00 | 1.00 | -0.55 | 1.20 | 1.00 | -0.37 |
| -7.00 | 1.00 | 1.00 | -0.51 | 1.10 | 1.00 | -0.42 |
| -6.50 | 1.00 | 1.00 | -0.48 | 1.10 | 1.00 | -0.38 |
| -6.00 | 1.00 | 1.00 | -0.44 | 1.00 | 1.00 | -0.44 |
| -5.50 | 1.00 | 1.00 | -0.41 | 1.00 | 1.00 | -0.41 |
| -5.00 | 1.00 | 1.00 | -0.37 | 0.90 | 1.00 | -0.49 |
| -4.50 | 1.00 | 1.00 | -0.34 | 0.90 | 1.00 | -0.46 |
| -4.00 | 1.00 | 1.00 | -0.30 | 0.90 | 1.00 | -0.43 |
| -3.50 | 1.00 | 1.00 | -0.26 | 0.90 | 1.00 | -0.40 |
| -3.00 | 1.00 | 1.00 | -0.23 | 0.90 | 1.00 | -0.37 |
| -2.50 | 1.00 | 1.00 | -0.19 | 0.90 | 1.00 | -0.34 |
| -2.00 | 1.00 | 1.00 | -0.15 | 0.80 | 1.00 | -0.53 |
| -1.50 | 1.00 | 1.00 | -0.11 | 0.80 | 1.00 | -0.55 |
| -1.00 | 1.00 | 1.00 | -0.08 | 0.80 | 1.00 | -0.65 |
| +1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.08 | 0.60 | 1.00 | -0.22 |
| +1.50 | 1.00 | 1.00 | 0.12 | 0.60 | 1.00 | -0.27 |
| +2.00 | 1.00 | 1.00 | 0.17 | 0.60 | 1.00 | -0.29 |
| +2.50 | 1.00 | 1.00 | 0.21 | 0.60 | 1.00 | -0.30 |
| +3.00 | 1.00 | 1.00 | 0.25 | 0.60 | 1.00 | -0.31 |
| +3.50 | 1.00 | 1.00 | 0.29 | 0.50 | 1.00 | -0.40 |
| +4.00 | 1.00 | 1.00 | 0.34 | 0.50 | 1.00 | -0.41 |
| +4.50 | 1.00 | 1.00 | 0.38 | 0.50 | 1.00 | -0.41 |
| +5.00 | 1.00 | 1.00 | 0.42 | 0.50 | 1.00 | -0.41 |
| +5.50 | 1.00 | 1.00 | 0.47 | 0.50 | 1.00 | -0.41 |
| +6.00 | 1.00 | 1.00 | 0.52 | 0.50 | 1.00 | -0.41 |
표 1은 -9.00 내지 +6.00 디옵터의 범위에 걸쳐 도수 보정된 일련의 렌즈 각각에 대한 수차값을 표시한다. 이러한 렌즈의 설계는 도 1과 일치한다. 표 1의 좌측 칼럼에 기록된 바와 같이, 전면과 후면이 타원형 커브로 형성되는 경우, 구면 수차는 일련의 도수 각각에 대해서 -0.65 내지 0.52 디옵터 범위의 값을 가진다. 우측의 칼럼은 일련의 콘택트 렌즈의 각각의 도수에 최적의 시력을 제공하는 관련 원추 섹션의 형상 계수와 수차값을 나타낸다.
약 -0.2 내지 -0.6 디옵터 범위의 수차를 가지는 렌즈가 일련의 도수 각각에 대해 대부분의 콘택트 렌즈 착용자에게 최적의 시력을 제공한다는 것을 알 수 있었다. 구면 수차가 없는 렌즈를 제공하는 것이 본 발명의 목적이 아니며, 오히려 본 발명에 따른 콘택트 렌즈는 시력을 향상시키는 값, 바람직하게는 시력을 최적화하는 값으로 조절되는 수차값을 구비한다는 것을 알 수 있으며, 여기서 구면 수차는 전술한 범위 이내에 있다.
표 1의 우측 칼럼에서, 콘택트 렌즈가 1 이외의 형상 계수 값을 가지는 원추면을 구비하는 경우, 수차값은 바람직한 범위 내의 값으로 조절되었다는 것을 알 수있다.
-6 내지 -12 디옵터 내의 도수를 가지는 콘택트 렌즈의 경우에,값이 약 0.6 내지 2.0의 범위, 가장 바람직하게는 0.8 내지 1.8의 범위 내에 있는 원추 섹션은 최적의 시력을 제공하는 구면 수차값과 관련이 있다. 표 1의 좌측 컬럼에 표시된 바와 같이, 대략인 구면을 구비하는 이러한 일련의 도수의 각각의 렌즈는 마이너스 도수 수차를 가지며, 반면에 이러한 일련의 도수의 각각의 렌즈면은 시력을 향상시키도록 낮은 마이너스 수차로 조절된 수 있다는 것을 알게 되었다.
-1 내지 -5 디옵터 범위 내의 도수를 가지는 콘택트 렌즈의 경우에,값이 0.6 내지 1.0의 범위 내에, 바람직하게는 0.7 내지 0.9의 범위 내에 있는 원추형 섹션은 최적의 시력을 제공하는 구면 수차값과 관련이 있다. 다시 표 1의 좌측 칼럼을 참조하면, 대략인 구면을 구비하는 이러한 일련의 도수의 각각의 렌즈는 마이너스 파워 수차를 가지는 반면에, 이러한 일련의 도수의 각각의 렌즈면은 시력을 향상시키도록 높은 마이너스 수차로 조절된 수 있다는 것을 알게 되었다.
1 내지 9 디옵터의 범위 내에 있는 도수를 가지는 콘택트 렌즈의 경우에,값이 0.3 내지 0.7의 범위 내에, 바람직하게는 0.4 내지 0.6의 범위 내에 있는 원추형 섹션은 최적의 시력을 제공하는 구면 수차값과 상호 관련된다. 표 1을 참조하면, 대략인 구면을 구비하는 이러한 일련의 도수의 각각의 렌즈는 플러스 파워 수차를 가지는 반면에, 이러한 일련의 도수의 각각의 렌즈면은 시력을 향상시키도록 마이너스 도수 수차로 조절된 수 있다는 것을 알게 되었다.
최적의 시력을 제공하는 구면 수차값은 소정의 렌즈 설계에 대해서 뿐만 아니라 소정의 도수에 대해서 변화될 수 있다. 실제로, 최적의 수차값은 다음과 같이 결정될 수 있다.
첫째로, 소정의 도수로 교정된 시험 렌즈를 마련하고, 이 시험 렌즈는 여러 다른 원추 섹션의 형상 계수(예컨대, 형상 계수는 0.10의 증분으로 증가한다)를 구비하는 렌즈면이 있는 렌즈로 구성되어 있다. 바람직하게는, 시험 렌즈의 형태의 수는 상기 일련의 도수 각각에 대해 전술한 범위 내에 있는 원추 섹션의 형상 계수값으로 한정될 수 있다.
둘째로, 시험 렌즈는 어떠한 원추 섹션의 형상 계수값이 약 -0.2 내지 -0.6 디옵터의 바람직한 범위 내의 구면 수차를 가지는 렌즈를 제공하는 가를 확실하게 하도록 측정한다. 측정치는 전술한 바와 같이 렌즈의 광학부 내의 2개의 직경에서 도수를 측정함으로써 측정될 수 있다.
전술한 단계의 주요 목적은 특정 렌즈 설계 또는 도수에 대해 구면 수차값과 원추 섹션의 형상 계수를 상호 관련되게 하는 것이며, 특히 -0.2 내지 -0.6 디옵터의 범위 내의 그러한 구면 수차값과 원추 섹션의 형상 계수를 상호 관련되게 하는 것임을 알 수 있다.
원추 섹션의 형상 계수와 구면 수차값을 상호 관련지은 후에, 다음 단계의 주요 목적은 최적의 시력을 제공하는 관련 형상 계수와 구면 수차값을 결정하는 것이다. 따라서, 제2 단계로부터의 시험 렌즈는 착용자에게 최적의 시력을 제공하는 관련 형상 계수와 수차값을 가지는 렌즈를 결정하여 임상적으로 비교된다.
마지막으로, 도수 교정과 렌즈 설계를 위한 바람직한 수차값 및 관련 형상 계수를 결정한 후에, 이제 콘택트 렌즈는 선택된 원추 섹션의 형상 계수를 렌즈면에 적용시켜서 제조될 수 있다.
종래에 있어서, 콘택트 렌즈는 주형에서 렌즈를 주형 성형할 때 콘택트 렌즈면을 모사하는 몰딩면을 포함한 콘택트 렌즈 몰드로부터 몰딩된다. 따라서, 실질적인 관점으로부터, 본 발명에 따른 콘택트 렌즈는 바람직한 원추 섹션의 형상 계수를 모사하는 몰딩면을 가지는 콘택트 렌즈 몰드를 제공하여, 렌즈를 몰드에서 주형 성형함으로써 제조된다.
본 발명의 변형예가 있다는 것은 명백하다. 일례로서, 도 1에 개략적으로 도시된 콘택트 렌즈와 다른 구조를 가지는 콘택트 렌즈가 본 발명의 범위 내에 있다. 다른 변형예 및 실시예가 있다는 것은 당업자에게 명백하다.
Claims (12)
- 전면과 후면을 구비하고 중앙 광학부를 포함하는 콘택트 렌즈의 시력을 향상시키는 방법으로서, 상기 콘택트 렌즈의 전면 또는 후면 중 어느 하나 이상에 약 0.3 내지 2.0 범위 내의 형상 계수값을 가지는 원추 섹션을 마련하는 단계를 포함하며, 상기 형상 계수값은 중앙 광학부에서의 구면 수차를 약 -0.2 디옵터 내지 약 -0.6 디옵터 범위 내의 값으로, 그리고 시력을 향상시키는 값으로 조절하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 콘택트 렌즈 시력 향상 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈는 -6 내지 -12 디옵터 범위 내의 도수를 가지며, 전면에 형상 계수값이 약 0.6 내지 2.0의 범위 내에 있는 원추 섹션을 마련하는 단계를 구비하는 특징으로 하는 콘택트 렌즈 시력 향상 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 전면은 형상 계수값이 약 0.8 내지 1.8 범위 내에 있는 원추 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘택트 렌즈 시력 향상 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈는 -1 내지 -5 디옵터 범위 내의 도수를 가지며, 전면에 형상 계수값이 약 0.6 내지 1.0의 범위 내에 있는 원추 섹션을 마련하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 콘택트 렌즈 시력 향상 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 전면은 형상 계수값이 약 0.7 내지 0.9 범위 내에 있는 원추 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 시력 향상 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈는 1 내지 9 디옵터 범위 이내의 도수를 가지며, 전면에 형상 계수값이 약 0.3 내지 0.7의 범위 내에 있는 원추 섹션을 마련하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시력 향상 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 전면은 형상 계수값이 약 0.4 내지 0.6 범위 내에 있는 원추 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 시력 향상 방법.
- 시력을 최적화하는 콘택트 렌즈 구조를 결정하는 결정 방법으로서,특정 콘택트 렌즈 구조를 위하여 수차값과 원추 섹션의 형상 계수를 상호 관련시키는 단계를 포함하며, 최적의 시력을 제공하는 관련 형상 계수와 수차값을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 수차값은 -0.2 내지 -0.6 디옵터의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 결정 방법.
- 일련의 콘택트 렌즈 각각에 있어 콘택트 렌즈의 시력을 향상시키는 시력 향상 방법으로서, 한 세트의 각 콘택트 렌즈는 상이하게 도수 교정되며,일련의 콘택트 렌즈 각각에 대한 수차값과 원추 섹션의 형상 계수를 상호 관련시키는 단계와, 일련의 개별적인 콘택트 렌즈 각각에 대해 최적의 시력을 제공하도록 일련의 콘택트 렌즈 각각에 대해 관련 원추 섹션의 형상 계수와 수차값을 결정하는 단계와, 콘택트 렌즈에 시력을 향상시키도록 수차값과 관련 형상 계수를 적용시키는 원추 섹션이 있는 렌즈면을 마련하는 단계를 포함하며, 상기 수차값은 약 -0.2 내지 -0.6 디옵터의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 시력 향상 방법.
- 제9항에 있어서, 일련의 콘택트 렌즈에 각각의 몰드를 제공하는 단계를 추가로 구비하며, 각각의 몰드는 최적의 시력을 제공하는 관련 형상 계수와 수차값을 합체시키는 원추 섹션이 있는 렌즈면을 모사하는 몰딩면을 구비하며, 상기 몰드에서 렌즈를 몰딩하는 것을 특징으로 하는 시력 향상 방법.
- 전면과 후면 및 중앙 광학부를 포함하며, 전면 또는 후면 중 어느 하나 이상에 약 0.4 내지 1.6의 범위 내에 있는 형상 계수를 가지는 원추 섹션이 마련되며, 상기 형상 계수는 중앙 광학부에서의 구면 수차를 약 -0.2 내지 -0.6 디옵터의 범위 내의 값으로, 그리고 시력을 향상시키는 값으로 조절하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 콘택트 렌즈.
- 각각 상이하게 도수가 교정되는 콘택트 렌즈를 구비하는 일련의 콘택트 렌즈로서, 일련의 콘택트 렌즈 각각은 약 0.4 내지 1.6의 범위 내에 있는 형상 계수를 가지는 원추 섹션이 마련되는 전면 또는 후면을 포함하며, 상기 형상 계수는 중앙 광학부에서의 구면 수차를 약 -0.2 내지 -0.6 디옵터의 범위 내의 값으로, 그리고 시력을 향상시키는 값으로 조절하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 콘택트 렌즈.
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